Биологические свойства хламидий. Классификация хламидий, патогенных для человека Хламидии прокариоты
Патогенные хламидии, особенно С. trachomatis, довольно часто вызывают острые или хронические воспаления уретры, влагалища, шейки матки. Урогенитальный хламидиоз протяжении последнего десятилетия встречается чаще, чем сифилис и гонорея. Основной путь передачи заболевания - половой, реже - бытовой.Материалом для лабораторного исследования служат соскобы со слизистой уретры у мужчин и женщин и соскобы с шейки матки у женщин. Украинских НД1 дерматологии и венерологии разработал унифицированные методы диагностики мочеполовых хламидиозов. Среди них важное значение имеют экспресс-методы, выявление морфологических структур и антигенов хламидий в исследуемом материале, выделение хламидий в культурах клеток, выявление хламидийных антител с помощью серологических реакций и полимеразная цепная реакция.Экспресс-методы
Ряд фирм СЕЛА и Франции разработали специальные диагностические тесты для проведения имунохроматографичных экспресс-методов, которые могут выдать результат через 10-30 мин. Однако их чувствительность и специфичность значительно меньше, чем при проведении полномасштабных исследований.Микроскопические методы
Исследуемый материал берут у больных, которые в течение месяца не должны принимать антибиотики. Соскобы делают одноразовым зондом (щеточкой, ложечкой Фолькмана, жолобкуватим зондом). Инфекционный материал наносят на поверхность 8 мм ямки специального предметного стекла. Мазок высушивают 20-30 мин и фиксируют в холодном ацетоне в течение 5-10 мин, окрашивают по методу Романовского-Гимза 35-40 мин, обрабатывают подкисленным этанолом (3-5 капель ледяной уксусной кислоты на 15-20 мл спирта) в течение 5-10 с, промывают водой, высушивают и микроскопируют. Ретикулярные тельца окрашиваются в сине-фиолетовый цвет, а элементарные тельца - в розово-красный. Зернистые структуры хламидий располагаются вблизи ядра. Выявление 5-10 типичных включений имеет диагностическое значение.Антигены хламидий в инфекционном материале обнаруживают с помощью прямой и непрямой реакции иммунофлюоресценции. Суть прямого метода заключается в соединении меченных флуорохромом антител с хламидийным антигеном и выявлении специфического свечения при люминесцентной микроскопии. Люминесцентная антихламидийну сыворотка производится в Харькове. Есть много иностранных диагностических систем для проведения этого метода.Суть косвенного метода заключается в соединении комплекса антиген + немеченых хламидийные антитела с видовой (антиглобулиновою) меченой флуоресцеин сывороткой.Кроме микроскопических методов, антигены хламидий в инфекционном материале можно обнаружить с помощью иммуноферментного анализа. Принцип метода заключается во взаимодействии моноклональных хламидийных антител, адсорбированных на твердой фазе, с антигеном хламидий, находящегося в исследуемом материале, и образовании иммунных комплексов. Материалом для анализа могут быть соскобы со слизистых оболочек, центрифугат моче, секретах, биоптаты подобное.Уже разработаны и внедрены в практику много диагностических тест-систем для ИФА. Исследуемый материал вносят на адсорбированные в лунках планшеты антитела. Оценка результатов проводится с помощью иммуноферментного анализатора согласно инструкции к каждой тест-системы. Чувствительность ИФА для выявления хламидий колеблется в пределах 50-70% у мужчин и 88-100% у женщин.Выделение хламидий в культурах клеток
Наиболее точным и доказательным методом диагностики хламидиоза является выделение возбудителя на культуре клеток (золотой стандарт). Чаще всего используют культуры клеток L-929, McCoy, Hela, ВНК-21. В стерильные плоскодонные пробирки диаметром 14 мм вносят на дно покрывных стекла, добавляют по 1 мл клеточной суспензии в питательной среде (1-Ю5 клеток / мл) и ставят на 24-48 ч в термостат при 37 ° С для образования монослоя клеток на покрывных стеклах. Затем среду выливают, вносят инфекционный материал, обработанный антибиотиками, центрифугированные течение часа при 3000 об / мин, инкубируют в термостате 2 часа при 37 ° С. Исследуемый материал выливают, заменяют его свежим питательной средой, инкубируют в термостате 48-72 час. Покрывных стекла с монослоем клеток вынимают, фиксируют 10 мин метанолом, промывают фосфатным буфером и окрашивают по методу Романовского-Гимза. Покрывных стекла монтируют на предметном стекле монослоем клеток вниз в канадском бальзаме.Во иммерсионным объективом выявляют наличие цитоплазматических включений. Элементарные тельца хламидий окрашиваются в красный, а ретикулярные тельца - в синий цвет.При обработке препаратов флуоресцентными антителами монослой клеток также монтируют на предметном стекле в глицерине и исследуют с помощью люминесцентного микроскопа. Метод высокоспецифичным (100%) и чувствительный (75%), но достаточно сложный, дорогой, результат получают через 72-96 час. Кроме того, велик риск заражения персонала. Для практических лабораторий он еще малодоступен.Иммунологическая диагностика
В современной практике серологических исследований мочеполовых хламидиозов используют 4 иммунологические реакции: непрямой иммунофлюоресценции, непрямой гемагглютинации, связывания комплемента и метод иммуноферментного анализа. Материалом для исследования во всех 4-х реакциях является сыворотка крови больных, секреты половых желез.С целью выявления хламидийных антител в реакции непрямой иммунофлюоресценции применяют специфический хламидийный антиген, который обеспечивает реакции с антителами ко всем вариантам С. trachomatis.При постановке этой реакции на предметном стекле готовят слайд-антигены. Стекло помещают на трафарет с указанием зон нанесения антигенов (контрольного и специфического). Слайды высушивают 15-20 мин и фиксируют в охлажденном ацетоне. Затем на слайд-антигены наносят соответствующие разведения сыворотки, инкубируют 40 мин при 37 ° С во влажной камере. После этого препарат трижды промывают фосфатным буферным раствором, добавляют антивидовой люминесцирующих сыворотку еще раз выдерживают 40 мин во влажной камере и снова трижды промывают. Высушенные слайды исследуют под люминесцентным микроскопом. Технику постановки реакции выполняют инструкции, прилагаемой к каждой диагностической тест-системы.Оценку результатов проводят по степени специфической флуоресценции комплексов элементарных и ретикулярных телец с антителами, используя классическую чотириплюсову систему. Титром хламидийных антител сыворотки больного считают то больше ее разведения, при котором наблюдается четкое ярко-зеленое свечение не менее, чем на 2 +. При хламидийных поражениях мочеполовой системы он равен 1:64 и выше. Постановка РИФ методом парных сывороток должна выявить нарастание титра антител в 4 раза от исходного уровня.Рекцию непрямой гемагглютинации используют, в основном, для диагностики зоонозных хламиде иозив и первичного серологического скрининга заболеваний у людей.Реакция связывания комплемента позволяет выявить антитела к родоспецифичного антигена хламидий. Ставят ее по обычной схеме. Диагноз считают положительным при титре комплементсвязывающих антител 1:64 и выше. РСК мало подходит для диагностики хламидийных инфекций генитальной системы.Выявление хламидийных антител иммуноферментным методом базируется на взаимодействии антигена с хламидий на поверхности лунок полистирилових планшет с IgM и IgG в сыворотках больных людей. Уже изготовлена большое количество диагностических наборов.Сначала сыворотку больного разводят во вспомогательном ряду пробирок, затем проводят сорбцию антител в лунках микротитровального планшета. Подробная методика постановки ИФА изложена в инструкции, прилагаемой к диагностической тест-системы. ИФА рекомендуют ставить с помощью парных сывороток. Оценку результатов осуществляют с помощью иммуноферментного анализатора по величине оптической плотности растворов в лунках полистирилового планшета.25. Хламидии. Таксономия патогенных риккетсий. Особенности морфологии и развития. Способы выявления.
Таксономия хламидий
Царство: Procaryota
Отдел: Gracilicutes
Порядок: Chlamydiales
Семейство: Chlamydiaceae
Род: Chlamydia , Chlamydophila
Отличие хламидий от истинных прокариот
Мелкие размеры элементарных телец (внеклеточных форм) – 0,3-0,6-1,5 мкм.
Непрокариотный цикл размножения .
Методы обнаружения хламидий
Окраска по Романовскому-Гимзе. Используется для определения хламидий на начальных и конечных этапах цикла. Они выглядят пурпурными на фоне голубой цитоплазмы клетки.
Обработка мечеными флюорохромами сыворотками – метод РИФ.
Обнаружение внутриклеточных включений в виде приядерных шапочек цитологическими методами: Туревича, Муромцева и др.
Окраска по Граму - грамотрицательны (на практике не используется).
26, 27. L-трансформанты. Характеристика. L-формы бактерий. Морфология, биологические свойства.
Под действием различных факторов - L -трансформантов (факторы, индуцирующие L-трансформацию) клеточная стенка может разрушаться. При полном ее разрушении образуются протопласты, сферопласты или L -формы . В отличие от протопластов, L-формы способны размножаться. Они бывают стабильные , то есть, не способны восстанавливать клеточную стенку, и нестабильные - восстанавливающие в исходную форму. Если клеточная стенка растворяется частично, то образуется сферопласт, если полностью - протопласт.
Исключительное значение L-трансформации патогенных бактерий заключается в том, что она является частой причиной перехода острых форм заболеваний в хронические формы и их обострений.
Факторы, индуцирующие L-трансформацию:
Антибиотики, угнетающие синтез клеточной стенки (пенициллин, цефалоспорин);
Ферменты (лизоцим, амидаза);
Антитела;
Рентгеновские ультрафиолетовые лучи;
Высокие концентрации аминокислот (глицин, фенилаланин).
Различают несколько морфологических вариантов L-форм бактерий:
1) крупные сферические тела (1-50мкм);
2) элементарные тельца, или гранулы (0, 6-0, 7 мкм);
3) бесструктурные массы, не имеющие постоянную форму и размера;
4) нитевидные структуры, варьирующие в размерах (до 150 мкм);
5) фильтрующиеся формы.
L-формы размножаются бинарным делением, утрачивают мезосомы, содержание аминокислот снижено, количество липидов увеличено. L-формы полностью или частично лишены клеточной стенки. Вследствие этого, слабо или вовсе не агглютинируются специфическими сыворотками, не лизируются специфическими бактериофагами.
Способы идентификации .
1. Непрямой способ - основан на способности L-форм к восстановлению (реверсии) родительских признаков. Реверсия происходит при исключении из среды фактора индукции или под воздействием мутагенов – УФ - лучей, акридина оранжевого. Морфология культур - ревертантов восстанавливается постепенно после многократных пересевов на обычных питательных средах.
2. Прямой способ – основан на идентификации вида L-форм путем определения специфических антигенов серологическими реакциями, дифференциации белков электрофорезом в агаровом геле и установлении гомологии ДНК у L-вариантов и их бактериальных форм.
| " |
Таксономия: порядок Chlamydiales, семейство Chlamydaceae, род Chlamydia. Род представлен видами С.trachomatis, C.psittaci, C.pneumoniae.
Chlamydia trachomatis серотипов D-K является основным возбудетелем мочеполового хламидиоза.
Хламидии способны проникнуть в клетку хозяина, размножиться в ней и выжить в период перехода из клетки в околоклеточную среду. Особое значение играют иммунные процессы в развитии заболевания, вызванного хламидийной инфекцией. Новые воспаления способствуют усилению степени иммунного ответа хозяина и степени патологических повреждений.
У человека может быть обнаружена персистентная инфекция, при которой возбудитель находится в контакте с клеткой-хозяином длительное время, но не растет, что указывает на его существование в изменённом состоянии. Персистенция не всегда проявляет себя клинически.
Персистенция под влиянием внешних факторов представляет собой отклонение от характерного для хламидий цикла развития. Отклонение выражается в замедлении цикла развития, которое вызвано отличием условий окружающей среды от типичных условий, которые соблюдающихся при культивировании клеток.
Постоянное присутствие этих микроорганизмов внутри клетки-хозяина (персистенция), когда не выявляется их рост, считают главным фактором в патогенезе хламидийной инфекции.
Из-за особенностей хламидий, антибактериальные препараты против них часто не так эффективны, как против обычных бактерий, поэтому лечение хламидиоза более сложное и трудоемкое.
Болезни, вызываемые хламидиями, называют хламидиозами . Заболевания, вызываемые C. trachomatis и C. pneumoniae, - антропонозы. Орнитоз, возбудителем которого является С. psittaci, -зооантропонозная инфекция.
Морфология хламидий : мелкие, грам-отрицательные бактерии, шаровидной формы. Не образуют спор, нет жгутиков и капсулы. Клеточная стенка: 2-х слойная мембрана. Имеют гликолипиды. По Граму – красный цвет. Основной метод окраски – по Романовскому – Гимзе.
2 формы существования: элементарные тельца (неактивные инфекционные частицы, вне клетки); ретикулярные тельца (внутри клеток, вегетативная форма).
Культивирование: Можно размножать только в живых клетках. В желточном мешке развивающихся куриных эмбрионов, организме чувствительных животных и в культуре клеток
Ферментативная активность : небольшая. Ферментируют пировиноградную кислоту, синтезируют липиды. Не способны синтезировать высокоэнергетические соединения.
Антигенная структура : Антигены трех типов: родоспецифический термостабильный липополисахарид (в клеточной стенке). Выявляют с помощью РСК; видоспецифический антиген белковой природы (в наружной мембране). Обнаруживают с помощью РИФ; вариантоспецифический антиген белковой природы.
Факторы патогенности. С белками наружной мембраны хламидий связаны их адгезивные свойства. Эти адгезины обнаруживают только у элементарных телец. Хламидии образуют эндотоксин. У некоторых хламидий обнаружен белок теплового шока, способный вызывать аутоиммунные реакции.
Резистентность . Высокая к различным факторам внешней среды. Устойчивы к низким температурам, высушиванию. Чувствительны к нагреванию.
Распространенность инфекции по различным данным составляет до 60% у женщин и до 51% у мужчин, страдающих воспалительными заболеваниями мочеполовой системы.
Для хламидий характерен уникальный цикл развития: основными морфологическими формами являются элементарные тельца (ЭТ) и ретикулярные тельца (РТ). ЭТ - это зрелая форма возбудителя, адаптированная к внеклеточному существованию и нечувствительная к антибиотикам. РТ - это неинфекционная форма внутриклеточного существования, образующаяся в процессе размножения и поддающаяся действию антибиотиков.
В связи с цикличностью размножения возбудителя и его способностью длительно сохраняться в клетках, заболевание склонно к хронизации и рецидивирующему течению, полиморфизму клинических проявлений и как следствие - трудности в диагностике и лечении. Хроническая хламидийная инфекция приводит к серьезным осложнениям, таким как нарушение репродуктивной функции, анте-и интранатальное инфицирование плода, синдром Рейтера и др.
В связи со стертостью и не непатогномоничностью клинических проявлений, наряду с оценкой анамнеза и осмотром, первостепенное значение в диагностике хламидиозов принадлежит лабораторным методам.
ПЦР - диагностика хламидиоза основана на выявлении генетического материала возбудителя (определяемый фрагмент - участки последовательности гена криптической плазмиды С.trachomatis) в биологическом материале.
Достоинствами метода являются:
Возможность использования разнообразного биологического материала в
зависимости от места предполагаемой локализации возбудителя;
выявление генетического материала в малом количестве пробы;
благодаря высокой чувствительности и специфичности возможность осуществления
ранней диагностики заболеваний и выявления бессимптомных форм инфекции;
требования к забору образцов биологического материала, а также условия их
хранения и транспортировки значительно упрощены по сравнению с
бактериологическим методом, так как нет необходимости сохранять возбудителя
в живом виде;
скорость проведения анализа.
К роду Chlamydia, семейству Chlamydiaceae, порядку Chlamydiales принадлежат возбудители трахомы, конъюнктивитов (бленнореи с включениями), пахового лимфогранулематоза (болезнь Никола - Фавра), орнитоза; они содержат ДНК и РНК, нуклеопротеиды, липиды, углеводы.
В цикле развития хламидий наблюдаются три стадии: 1) мелкие (0,2-0,4 мкм) элементарные тела, окруженные трехслойной стенкой, которые содержат в компактном состоянии генетический материал нуклеоида и рибосомы; 2) первичные тела, крупные (0,8-1,5 мкм), имеют фибриллы нуклеоида и рибосомальные элементы, покрыты тонкой стенкой, размножаются путем деления; дочерние клетки реорганизуются в элементарные тела, которые могут находиться внеклеточно и проникать в другие клетки; 3) промежуточная (транзиторная) стадия между первичными и элементарными телами. Мелкие
(элементарные) тела обладают инфекционными свойствами, крупные (первичные) тела выполняют вегетативную функцию, рост, размножение и созревание хламидий завершаются в течение 40 ч.
К возбудителю трахомы чувствительны обезьяны, у которых при заражении в конъюнктиву развивается экспериментальная трахома, сходная с заболеванием у человека; некоторые штаммы могут размножаться в легких мышей и морских свинок, зараженных интраназально, а также при подкожном заражении морских свинок и интрацеребрально у мышей. Резервуар возбудителя - человек. Заболевание у людей сопровождается блефарокератоконъюнктивитом. У больных развиваются хроническое воспаление соединительной оболочки глаз, гиперплазия ткани и гипертрофия фолликулов, имеющих вид прозрачных зерен. В тяжелых случаях в связи с гипертрофией фолликулов конъюнктива имеет вид лягушечьей икры. В дальнейшем наступает рубцевание фолликулов.
Трахома передается при контакте с больными через полотенце, грязные руки, при умывании в общем тазу, а также мухами.
Лабораторная диагностика осуществляется путем обнаружения включений в клетках эпителия конъюнктивы.
Лечение успешно проводится антибиотиками (тетрациклины, эритромицин) и сульфаниламидными препаратами.
Профилактика включает своевременное выявление и полноценное лечение больных, диспансерное обслуживание очагов, оздоровление условий труда и быта, повышение материального и культурного уровня населения. Очень высокая заболеваемость трахомой отмечается в Индии и других странах Азии, в Африке. Трахомой болеют 400-500 млн. людей, проживающих в развивающихся странах; она является основной причиной слепоты.
Конъюнктивит новорожденных, или бленнорея с включениями, вызывается Chl.trachomatis (рис. 116,9), болезнь протекает с явлениями инфильтрации конъюнктивы, особенно нижнего века. Продолжительность острой фазы 10-15 дней, но заметная инфильтрация сохраняется в течение 2-3 мес и дольше. Источником заражения являются матери, у которых возбудитель сохраняется в мочеполовой системе и передается во время родов новорожденным детям. Взрослые заражаются при купании в небольших прудах и нехлорированных бассейнах. Заболевание у них проявляется в виде острого фолликулярного конъюнктивита и продолжается около года. Лечение проводится сульфаниламидными препаратами и антибиотиками. Введение нитрата серебра для профилактики гонорейной бленнореи не предупреждает конъюнктивита с включениями.
Возбудитель венерического лимфогранулематоза - Chl.trachomatis. Болезнь передается половым путем, встречается в жарких субтропических странах. В СССР случаев заболевания нет. Этот микроорганизм может также вызывать уретриты, проктиты, артриты.
Лабораторная диагностика проводится при помощи микроскопии с обработкой мазков по Романовскому - Гимзе. Диагностическое значение имеют реакция связывания комплемента и аллергическая проба. Используют внутримозговое заражение белых мышей, у которых развивается менингит со смертельным исходом.
Лечение. Применяют тетрациклины, пенициллин и сульфа-ниламидные препараты.
Возбудитель орнитоза - Chl.psittaci-вызывает заболевания у многих видов птиц. Возбудитель открыт в 1933 г. К. Манером.
Морфология и способ размножения такие же, как и у всего рода СЫатуша. В мазках-отпечатках или срезах из органов микроорганизмы располагаются в виде скоплений, окруженных везикулярной мембраной. Их можно обнаружить при окраске по Романовскому-Гимзе, в клетках лимфоидно-макрофагальной системы или внеклеточно при их разрыве (см. рис. 116,4). Содержание Г+Ц в ДНК нуклеоида 39-45%. Хламидии развиваются в желточном мешке куриных эмбрионов или организме белых мышей, а также в культуре тканей и в клетках опухолей при 39°С.
Хламидии имеют два антигена: термостабильный, являющийся общим для группы орнитоза-пситтакоза- лимфогранулематоза, и термолабильный, разрушающийся при 60°С и содержащий белковую субстанцию.
Резистентность очень высокая. Хламидии сохраняются живыми в течение 2 лет при температуре - 70° С. Инфицированные ткани при 4° С продолжают быть заразными на протяжении нескольких недель. Нагревание при температуре 60-70° С убивает хламидии в течение 10-15 мин. Чувствительны к действию обычных дезинфицирующих растворов (хлорамина).
К возбудителю орнитоза весьма восприимчивы более 100 видов диких и домашних птиц (попугаи, голуби, цыплята и др.), а также белые мыши, крысы, морские свинки, кролики, обезьяны. Различные штаммы Chl.psittaci вызывают пситтакоз, орнитоз, пневмонию у телят, овец, коз, свиней, лошадей; полиартриты у овец, телят, свиней; плацентиты и аборты у телят и овец; энтериты у телят; конъюнктивиты у морских свинок, телят и овец; энцефалиты у сумчатых крыс и энцефаломиелиты у телят. У попугаев болезнь характеризуется насморком, энтеритом, изнурительным поносом и обычно заканчивается летально. Заболевания наблюдаются в Южной Америке, Австралии и других странах.
Возбудитель, проникший в организм человека, поступает в ркровь и вызывает бактериемию, которая продолжается в | течение недели, а иногда и дольше. В тканях и органах I,возбудитель проделывает сложные циклы, которые обусловливают нарушение клеточного метаболизма, развитие интоксикации и аллергии. Для орнитоза характерно возникновение пневмонического очага без одышки, кашля и болевых ощущений в грудной клетке. В разгар заболевания при рентгенологическом исследовании выявляется картина краевой лобулярной бронхопневмонии; рассасывание экссудата происходит медленно.
Источники инфекции-птицы (больные или носители), домашние и дикие голуби, утки, куры, индейки. Взрослые птицы выздоравливают, молодняк в большом проценте случаев погибает. Возбудитель выделяется с экскрементами, от которых заражаются здоровые птицы и люди. Заражение животных возможно внутриутробно, при половом контакте и укусе кровососущими насекомыми.
Человек заражается обычно аэрогенным путем при вдыхании инфицированной пыли или пуха, а также при разделке птиц, чистке клеток и уходе за птицей, что сопровождается загрязнением рук и попаданием возбудителя на слизистые оболочки. Не исключена возможность заражения от больных людей воздушно-капельным путем.
Иммунитет после перенесения болезни относителен и непродолжителен. Отмечены повторные заболевания, особенно среди лабораторных работников. Механизм защиты организма связан с наличием антител.
Лабораторная диагностика. Возбудитель обнаруживают в первые дни болезни в мокроте и крови. В крови он сохраняется до 5-7-го дня, в мокроте-до 21-го дня болезни; отмечена максимальная длительность выделения хламидии с мокротой в продолжение 8 лет. При исследовании материала вскрытия микроорганизм был выделен из ткани легкого, селезенки, экссудата. Для распознавания орнитоза применяют микроскопию, реакцию связывания комплемента с парными сыворотками (в начале и в конце заболевания).
Хламидии можно выделить из крови и мокроты больных людей внутримозговым заражением белых мышей. Возбудитель можно обнаружить в мазках из селезенки, печени и в срезах мозга подопытных животных, зараженных внутрибрюшинным способом. Выделение возбудителя возможно и при заражении куриных эмбрионов в желточный мешок. Хороший результат дает аллергическая проба с орнитином и метод флюоресценции.
Лечение. Назначаются тетрациклины, стрептомицин; при хронических формах рекомендуют вакцинотерапию.
Профилактика. Достигается последовательными мероприятиями: ранней диагностикой, изоляцией и госпитализацией больных в инфекционные больницы (в отдельные палаты или боксы). Обслуживающий персонал должен носить маски, руки регулярно дезинфицировать 0,5% раствором хлорамина.
Таблица 1.
|
Серовары хламидий |
Заболевания |
||
|
Трахома (Trachoma) Лимфогранулема венерум (LGV) |
А, В, В а, С |
Трахома и паратрахома |
|
|
Chlamydia trachomatis |
От D до К L,L 2 ,L 2 a ,L 3 |
Урогенитальный хламидиоз и пневмония новорожденных Венерическая лимфогранулема |
|
|
Chlamydia psittaci |
8 (1 У) сероваров |
Орнитоз (пситтакоз) |
|
|
Chlamydia pneumoniae |
TWAR, AR, RF, CWL |
Пневмония, ОРЗ, атеросклероз, саркоидоз, бронхиальная астма |
Хламидии (семейство Chlamydiaceae)
Таксономическое положение. Хламидии относятся к порядку Chlamydiales , семейству Chlamydaceae , роду Chlamydia . Различают три вида хламидий – С. trachomatis , С. psittaci , С. pneumoniae , – вызывающих заболевания у человека, животных, а также несколько видов, патогенных только для животных (например, С. ресогит, С. abortus , C . felis и др.). Классификация патогенных для человека хламидий представлена в табл. 1
Согласно последней классификации, семейство Chlamydaceae предложено разделять на два рода: род Chlamydia, представленный видом С. trachomatis , и род Chlamidophila , в который включены виды С. psittaci и С. pneumoniae .
Основные стадии жизненного цикла хламидий:
1) элементарные тельца – мелкие (0,2-0,5 мкм) электронноплотные шаровидные структуры, имеющие компактный нуклеоид и ригидную трехслойную клеточную стенку;
2) инициальные (исходные), или ретикулярные тельца – большие (0,8-1,5 мкм в диаметре) сферические образования, имеющие сетчатую структуру с тонкой клеточной стенкой и фибриллярным нуклеоидом;
3) промежуточные тельца – промежуточная стадия между элементарными и ретикулярными тельцами.
Элементарные тельца являются инфекционной, а ретикулярные – вегетативной формой хламидий. Вегетативные формы размножаются путем бинарного деления внутриклеточно, но не инфекционны, когда выделяются из клетки-хозяина. Жизненный цикл хламидий начинается с того, что элементарные тельца фагоцитируются клеткой-хозяином, а затем в течение нескольких часов реорганизуются, увеличиваются в размерах и превращаются в ретикулярные формы, которые размножаются путем поперечного деления. Образующиеся дочерние формы также размножаются путем бинарного деления. Жизненный цикл заканчивается, когда возникающие промежуточные формы реорганизуются (уплотняются), уменьшаются в размерах и превращаются в элементарные тельца. Размножаясь внутри цитоплазматических везикул, хламидий образуют микроколонии, окруженные мембраной, возникающей из впячивания мембраны клетки при фагоцитозе элементарного тельца. В составе микроколоний обнаруживаются все 3 стадии развития хламидий. В одной клетке может быть несколько микроколоний, образующихся в случае фагоцитоза нескольких элементарных телец. После разрыва стенки везикулы и мембраны клетки-хозяина, вновь образовавшиеся хламидий высвобождаются, и элементарные тельца, инфицируя другие клетки, повторяют цикл развития. Для микроскопического обнаружения хламидий в инфицированных клетках (тканях) применяют различные способы окрашивания: Романовского-Гимзы, Кастенады, Маккиавелло и др. При окрашивании по Романовскому-Гимзе они приобретают голубой или фиолетовый цвет. Однако хламидий хорошо видны и в неокрашенном состоянии при микроскопии влажных препаратов под стеклом с помощью фазовоконтрастной оптической системы. В оптимальных условиях роста в эукариотных клетках жизненный цикл хламидии составляет 17-40 ч. Хламидии хорошо размножаются в желточном мешке куриных эмбрионов при температуре от 33 до 41 °С (в зависимости от вида), а также в культурах клеток различных позвоночных. Содержание Г+Ц в ДНК хламидии варьирует от 39 до 45 мол%, отношение РНК/ДНК в элементарных тельцах в 2 раза меньше, чем в ретикулярных. У С. trachomatis обнаружено два важных метаболических признака: способность синтезировать гликоген и предшественников фолиевой кислоты, по которым (с учетом других признаков) они легко дифференцируются от других видов – С. psittaci и С. pneumoniae (табл. 2).
Дифференциальные признаки трех видов Chlamydia
Таблица 2
|
Chlamydia trachomatis |
Chlamydia psittaci |
Chlamydia pneumoniae |
|
1. Форма элементарных телец сферическая 2. Внутриклеточные колонии обычно компактные. Хламидии синтезируют гликоген, который выявляется йодной пробой 3. Хламидии синтезируют существенно важные предшественники фолиевой кислоты, поэтому размножение их в куриных эмбрионах - подавляется сульфадиазином (1 мг/эмбрион) 4. Степень гибридизации ДНК со штаммами С. psittaci и С. pneumoniae не более 10% |
1. Форма элементарных телец сферическая 2. Микроколонии внутри клеток менее компактные, и хламидии часто располагаются по всей цитоплазме, гликогена не образуют 3. Хламидии не синтезируют предшественников фолиевой кислоты, поэтому их рост в желточном мешке куриных эмбрионов не подавляется сульфадиазином (1 мг/эмбрион) 4. Степень гибридизации ДНК со штаммами С. trachomatis и С. pneumoniae не более 10% |
1. Форма элементарных телец грушевидная 2. Внутриклеточные колонии сходны с микроколониями С. psittaci, хламидии гликогена не синтезируют 3. Хламидии не синтезируют предшественников фолиевой кислоты, поэтому к сульфадиазину не чувствительны. В курином эмбрионе растут плохо 4. Степень гибридизации ДНК со штаммами С. trachomatis и С. psittaci не более 10% |
Морфологические и тинкториальные свойства. Хламидии – это мелкие грамотрицательные бактерии шаровидной или овоиднои формы. Не образуют спор, не имеют жгутиков и капсулы.
Строение клеточной стенки Хламидии отличается от других бактерий: она представляет собой двухслойную мембрану, ограничивающую периплазматическое пространство, не содержит (или содержит в небольшом количестве) N-ацетилмурамовую кислоту – основной компонент пептидогликана. Ригидность клеточной стенке придают пептиды, перекрестно сшитые пептидными мостиками. В остальном хламидий сходны с другими грамотрицательными бактериями. Они имеют гликолипиды, аналогичные Л ПС наружной мембраны клеточной стенки грамотрицательных бактерий, и при окраске по Граму приобретают красный цвет. Основным методом выявления хламидий является метод окраски по Романовскому – Гимзе.
Хламидии полиморфны, что связано с особенностями их репродукции. Уникальный цикл развития хламидий характеризуется чередованием двух различных форм существования – элементарных и ретикулярных (или инициальных) телец.
Элементарные тельца представляют собой мелкие (размер 0,2-0,3 мкм) метаболически неактивные инфекционные частицы, которые располагаются вне клетки. Они имеют толстую оболочку, состоящую из внутренней и наружной мембран, что определяет их относительно высокую устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды. Элементарные тельца окрашиваются по Романовскому – Гимзе в красный цвет. Внутри клеток элементарные трансформируются в ретикулярные тельца.
Ретикулярные тельца являются вегетативной формой хламидий, обычно имеют овоидную форму и крупнее элементарных телец в несколько раз (их размер 0,4+0,6x0,8-5-1,2 мкм). Они располагаются внутриклеточно около ядра и окрашиваются по Романовскому – Гимзе в голубой или фиолетовый цвет. Инфекционность ретикулярных телец по сравнению с элементарными крайне мала.
Внутри клеток элементарные тельца трансформируются в ретикулярные, которые, в свою очередь, многократно делятся бинарным делением, затем уплотняются и превращаются в элементарные тельца. В конце цикла последние занимают большую часть клетки хозяина. Растягивая стенку вакуоли, они разрывают ее, а затем и плазматическую мембрану клетки. Цикл развития хламидий продолжается 24 – 48 ч и завершается гибелью клетки хозяина и выходом элементарных телец. Последние, освободившись, инфицируют соседние интактные клетки, и цикл повторяется.
Культивируют хламидий в желточном мешке развивающихся куриных эмбрионов, организме чувствительных животных и в культуре клеток типа HeLa, McCoy, Нер-2. Оптимальная температура культивирования +35 «С. Перед заражением культуры клеток облучают или обрабатывают циклогексамидом, что позволяет хламидиям легче усваивать АТФ. С. trachomatis, возбудитель венерической лимфогранулемы, отличается более высокой вирулентностью и поэтому легче культивируется на всех предложенных живых моделях, не требуя даже предварительной подготовки культур клеток.
Ферментативная активность. Хламидии обладают небольшим набором ферментов. Они могут ферментировать пировиноградную кислоту, синтезировать некоторые липиды и т. д. Но хламидии не способны синтезировать высокоэнергетические соединения, и вне клеток хозяина их метаболические функции сведены до минимума. Обеспечение хламидий метаболитами осуществляется в основном за счет жизнедеятельности клеток хозяина. Причем некоторые метаболиты (например, изолейцин) могут являться ингибиторами роста хламидий и, вероятно, поэтому обеспечивают латентное течение хламидиоза.
Антигенная структура.
Хламидий имеют антигены трех типов:
♦ родоспецифический термостабильный липополисахарид (гликолипид), находящийся в клеточной стенке хламидий. Его выявляют с помощью РСК;
♦ видоспецифический антиген белковой природы, расположенный более поверхностно – в наружной мембране. Обнаруживают с помощью РИФ;
♦ вариантоспецифический антиген белковой природы.
Кроме того, С. trachomatis и С. psittaci располагают типоспецифическими антигенами, которые, вероятно, являются мембранными пептидами. Классификация хламидий на серологические варианты, основанная на их антигенной структуре, представлена в табл. 2
Факторы патогенности. С белками наружной мембраны хламидий связаны их адгезивные свойства. Эти адгезины обнаруживают только у элементарных телец. Кроме того, хламидии образуют эндотоксин (ЛПС). Возможно, некоторые из них выделяют экзотоксин, обладающий летальным действием: при внутривенном введении вызывает гибель мышей. По-видимому, белки наружной мембраны являются антифагоцитарным фактором, так как способны подавлять слияние фагосомы с лизосомой.
Кроме того, у некоторых хламидий обнаружен так называемый белок теплового шока (от англ. heat-shock protein – HSP), способный вызывать аутоиммунные реакции.
Резистентность . Резистентность хламидий к различным факторам внешней среды достаточно высока. Они устойчивы к низким температурам (не теряют активность даже при замораживании при – 50... – 70 °С), высушиванию. Так, например, возбудитель орнитоза может сохраняться во внешней среде (например, в подстилке гнезда птиц) до нескольких месяцев. Однако, как и все не-спорообразующие бактерии, хламидии довольно чувствительны к нагреванию и быстро инактивируются различными дезинфектантами.
Эпидемиология, патогенез, клиника. Болезни, вызываемые хламидиями, называют хламидиозами. Различают антропонозные и зооантропонозные хламидиозы. Заболевания, вызываемые С. trachomatis и С. pneumoniae , – антропонозы. Орнитоз, возбудителем которого является С. psittaci , – зооантропонозная инфекция. Орнитоз от человека человеку не передается. С. ресогит, С. abortus , C . felis и другие виды хламидий поражают только животных.
Хламидии и обладают эпителиотропностью и поэтому способны поражать эпителий различных органов. Массовое размножение хламидий в эпителиальных клетках приводит к разрушению слоя эпителия и образованию язв, которые заживают с образованием рубцов и спаек. Рубцовые изменения роговицы при трахоме приводят к слепоте, воспаление органов малого таза при урогенитальном хламидиозе ведет к бесплодию.
После гибели большого количества эпителиальных клеток возбудитель может попадать в кровь, паренхиматозные органы и фиксироваться в лимфоидной ткани. Это, в частности, характерно для венерического лимфогранулематоза и орнитоза. Кроме того, многие виды хламидий способны к латентному существованию или персистенции в организме хозяина, вызывая иммунную и аллергическую перестройку организма, как, например, при синдроме Рейтера.
